هل سمعت من قبل عن السخان الشمسي ؟

بواسطة جهاد | ديسمبر 14, 2021 | طاقة شمسية

اتجه الكثيرُ من الأفراد من أصحاب المنازلَ متعددة الطوابق والأبنية التجارية والسياحية كالفنادق منذ سنوات إلى تجربة السخان الشمسي، وذلك لأسباب عديدة وحلول عديدة توفِّرها لهم تجربة السخان الشمسي ، والتي سوف نتحدَّث عنها في هذا المقال.

هل سمعت من قبل عن السخان الشمسي؟

هل هناك فرق بين الألواح الشمسية والسخان الشمسي ؟

نعم، يوجد فرق في الوظيفة بينهما، حيث تستخدم:

• الألواح الشمسية الموصولة بالبطاريات والمحولات الطاقة وتحولها إلى تيار كهربائي.
• وتستخدم ألواح السخانات الطاقة الحرارية التي تحملها أشعة الشمس وتقوم بنقلها إلى المياه التي يحبسها الخزان الموصول بالألواح.

كيفية تسخين المياه بالطاقة الشمسية؟

يعمل السخان الشمسي على تحويل أشعَّة الشمس إلى حرارة وتخزينها لاستخدامها في أي وقت من أوقات اليوم، لذلك هي حل فعال للحصول على المياه الساخنة. كما أنها تُعرف أيضًا باسم الألواح الشمسية، وهذه الألواح الشمسية تختلف كليًّا عن الألواح الضوئية التي تستخدم من أجل إنتاج الكهرباء، فيما يلي نعرض عليكم منظومة عمل تجربة السخان الشمسي:

السخان الشمسي يُسمى أيضًا بأنظمة تسخين المياه المنزلية على الشمس في وقودها، مما يجعلها من الممكن استخدامها في أي وقت بغضّ النظر عن المناخ، ويتم تسخين المياه من خلال سخانات الطاقة الشمسية من خلال نوعين من هذه الأنظمة:

أولًا الأنظمة النشطة :-

وتلك التي تحتوي على مضخَّة دوَّارة وأداة تحكم.

 ثانيًا الأنظمة السلبية :-

التي لا تحتوي على ذلك، وتتم عملية تسخين المياه بالطاقة الشمسية من خلال ثلاث مراحل، هي:-

1. مرحلة امتصاص الأشعة :-

وذلك من خلال جهاز يُسمى بـ مُجَمع الطاقة الشمسية، والذي يتم من خلاله امتصاص الإشعاع الشمسي، ثم تحويل هذه الطاقة إلى السائل أو المواد التي تمر عبر المجمع.

2. مرحلة نقل الطاقة :-

وتتم هذه المرحلة من خلال وسط لنقل الطاقة المُمتصة، حيث تتم مرحلة نقل الطاقة الممتصة إلى الماء بواسطة موصل حراري، وتختلف نوعية هذه المادة تِبعًا لاختلاف الهدف المراد من استخدامها.

3. مرحلة التخزين :-

وهي المرحلة التي يتم فيها تخزين المياه الساخنة والمنقولة لتكون جاهزة للاستخدام في أي وقت، وذلك عن طريق خزان معزول حراريًّا، والذي يكون مغلفًا بطبقة داخلية من النحاس أو الفولاذ، وتعمل سخانات الطاقة الشمسية على ضغط منخفض ومرتفع، حيث تتراوح ما بين 100 إلى 600 كيلو باسكال.

هل سمعت من قبل عن السخان الشمسي؟

ما هي مميزات السخان الشمسي ؟

1 – الأمان :-

توفِّر سخانات الطاقة الشمسية درجة عالية جدًّا من الأمان، والتي لا تتوفر في منتجات تسخين المياه الأخرى، كسخانات الغاز وسخانات الكهرباء، لذلك فهي تُجنِّبك مخاطرَ الحرائق والاختناقات.

2 – تخزين الحرارة :-

تتميز سخانات الطاقة الشمسية بقدرتها العالية على امتصاص وتخزين الحرارة؛ مما يجعلها تؤدي وظيفتها على أكمل وجه.

3 – توفير المساحة :-

لن تحتاج أن توفر له مساحة داخلية في شقتك، سواء في الحمام أو المطبخ، لذلك فهو يوفر لك في المساحة الداخلية ويحافظ على الشكل الداخلي في الشقة أو المباني بشكل عام.

4 – سهولة التركيبب :-

يتميز بسرعة وسهولة التركيب والصيانة، كما أن الشركات التي تقدم هذا المنتج تتنافس في تقديم أفضل خدمات التركيب والصيانة.

5 – الهدوء :-

لا يصدر منه أي أصوات تؤدي إلى ضوضاء أو أضرار.

6 – سعة التخزين :-

تأتي سخانات الطاقة الشمسية بسِعات تخزين مختلفة، فيجعلها ذلك حلًّا مناسبًا لجميع الأغراض، سواء في المنزل أو المباني الإدارية والفنادق وغيرهم.

7 – توفير في الكهرباء :-

يوفر لك المياه الساخنة في كل وقت ليلًا ونهارًا، فهو لا يحتاج إلى الكهرباء.

8 – نظام طوارئ :-

يوجد بداخله نظام كهرباء طوارئ يعمل في حالة عدم وجود الشمس.

9 – تجربة ناجحة :- 

أثبتت السخانات التي تعمل بالطاقة الشمسية نجاحها، فهي بالفعل في السوق المصري من 10 سنوات، ويعتمد عليها العديد من الشركات والفنادق الكبيرة، مما يُزيل عنك قلق الاستخدام الأول.

10 – متعدد الاستخدامات :-

لن تحتاج للمنزل أكثر من سخان واحد، فيمكن استخدام سخان واحد لعدد من الوحدات حمامات ومطابخ، بل إنك تستطيع استخدامه لأكثر من شقة.

الخلاصة :-

يُعتبر السخان الشمسي كأحد أفضل الوسائل الجديدة المتاحة الآن لتوفير الكهرباء نهائيًّا عن السخان الكهرباء، الذي يقوم بسحب كمية كبيرة من الكهرباء لتسخين المياه في المنازل، ويعمل السخان الشمسي ليلًا ونهارًا بدون مصاريف يومية أو استهلاك أي وات في الكهرباء.

صيانة و تركيب السخان الشمسي

بواسطة جهاد | ديسمبر 7, 2021 | طاقة شمسية

تركيب السخان الشمسي من الضروريات وذلك لأن السخانات الشمسية وسيلة لاستغلال الطاقة الحرارية الناتجة من أشعة الشمس في تسخين المياه للمنازل والأغراض التجارية، وتحقق هذه النظم جدوى اقتصادية أعلى من الطاقة الشمسية الفولتضوئية، حيث يمكن توفير 30% من فاتورة الكهرباء المنزلية بتكلفة يتم استرداها خلال 3 سنوات فقط.

حيث السخان الشمسي يقوم بتسحين الماء عن طريق الطاقة الشمسية  وتخزينه خلال النهار للاستخدام طول اليوم 24 ساعة، عكس السخان الكهربائي التقليدي الذي يمكنه التسخين في أي وقت نهارًا وليلًا، وبالتالي سعة تنك السخان الشمسي تكون أكبر بكثير.

صيانة و تركيب السخان الشمسي

مكونات السخان الشمسي :-

يتكون السخان الشمى من :-

1. مجمعات شمسية تقوم بتجميع أشعة الشمس فترتفع درجة حرارتها، وأكثر اللواقط المستخدمة انتشارًا هي المسطحة Flat Plate Collectors ولواقط الأنابيب المفرغة Vacuum Tubes Collectors.
2. خزان معزول عزل حراري وسعة تبدأ من 100 حتى 500 لتر في الاستخدامات المنزلية.
3. هيكل تثبيت معدني يحمل المجمعات الشمسية والخزان معًا، ويجب أن يتم التثيبت بما يحقق زاوية ميل مثالية كما هو الحال في الألواح الشمسية.
4. ملف تسخين كهربائي احتياطي Auxiliary Electric Heater يعمل بصورة تلقائية بواسطة حساس يقوم بقياس درجة حرارة المياه في الخزان.

وتتراوح قدرة هذا الملف بين 2 و4 كيلو وات ساعة لمعظم الاستخدامات المنزلية.
ويتم استخدام هذا المصدر التقليدي للكهرباء في الشتاء أو في حال زيادة كبيرة ومؤقتة في استهلاك المياه مع عدم وجود لواقط شمسية كافية.

ما هي خطوات تركيب السخان الشمسي ؟

يتم تركيب السخان الشمسي من خلال اتباع عدة خطوات:-

1- تجهيز حمالة السخان:

تركيب السخان في أعلى سطح المنزل، ويكون مكان السخان قريبًا لخزان المياه الباردة، ثم تركيب الحمالة الخاصة بالسخان اتجاه الجنوب استعمال البوصلة، ونقوم بتجميع الأجزاء الخاصة بالحمالة وفقًا للخطوات الموجودة الموجودة في دليل الاستخدام، ويجب التأكد من معايرة زاوية ميلان، وضبط الحمالة بدرجة 45 عن طريق البراغي الموجودة فيها، عند تحديد مكان الحمالة نقوم بتثبيت الحمالة على الأرض باستعمال البراغي التثبيت.

2- تركيب أجزاء السخان:

تركيب الخزان الخاص بالسخان على القاعدة وفقًا لدليل التركيب، ومعرفة المكان الذي نثبت فيه البراغي وقاعدة الخزان بشكل صحيح، وتحضير الأنابيب المفرغة من الهواء، ويكون ذلك من خلال تركيب حلقة مصنوعة من المطاط في كل أنبوب، وعند تركيب الأنابيب نقوم بتشحيم أطرافها لستهيل عملية التركيب.

3- التمديدات الأخرى للسخان:

تركيب الأنبوبة الخاصة بالتهوية في أعلى الخزان، وتوصيل أنبوب التغذية بالمياه الساخنة من السخان الشمسي، حتى نصل إلى صندوق توزيع المياه الساخنة في البيت، ويجب التأكد من عزل الأنابيب الساخنة الواصلة للمنزل من خلال العازل الجيد مثل افوم، تركيب كل العناصر الخاصة بالخزان مثل الهيتر وعازل المغنيسوم.

صيانة و تركيب السخان الشمسي

تعليمات صيانة السخان الشمسي :-

• قم دائمًا بتغيير فلاتر الفرن كل عام، حيث تتسبب الفلاتر المتسخة في عمل الوحدة بجهد أكبر لدفع الهواء الدافئ عبر الفلتر، مما يؤدي إلى تشغيل الوحدة بكفاءة أقل، وربما تتعطل.
• قبل بداية الصقيع قم باختبار السخان لمعرفة ما إذا كان يعمل، ولا تتردد في الاتصال بأخصائي إذا لم تشعر بأي هواء دافئ قادم من فتحات التهوية.
• تحقق من الضوء التجريبي إذا كان لديك نظام غاز، يجب أن تكون الشعلة زرقاء صافية دائمًا، ويمكن أن يكون اللهب الأصفر أو البرتقالي علامة على وجود مشكلة.
• تأكد من عدم وجود ستائر أو أثاث أو نباتات تسد الفتحات، سيضمن التدفق الصحيح للهواء من فتحات التهوية خروج الحرارة القادمة من النظام إلى جميع الأماكن التي تحتاجها.
• أزل أي عوائق من فتحات التهوية الخارجية للسماح بتدفق الهواء المناسب.
• فحص الشعلات ومكونات نظام الإشعال.
• فحص استهلاك الطاقة.
• استبدال مرشح سحب الهواء إن وجد.
• فحص المضخات.
• فحص فتحات التهوية.
• في حالة نظام الجليكول، يتم التحقق من مضخة الضغط ودرجة الحموضة للسوائل.
• صيانة التدفئة المركزية تحتاج أن يكون لديك متخصص في الخدمة لإخضاع النظام لفحص، كل عام، حيث يتعامل مقاولو أنظمة التدفئة والتهوية بانتظام مع هذه المهام الدقيقة، ويمكنهم تزويدك بفحص شامل لنظامك والتأكد من أنه سيعمل بشكل فعال طوال فصل الشتاء، اطلب أيضًا من المهندس تقرير اختبار الاحتراق.

الخلاصة :-

طالما تُشرق الشمس في منطقتك، فأنت قادر على تركيب سخانات شمسية والاستفادة من طيف أشعة الشمس، سواء كان الطيف المرئي أو الأشعة غير المرئية.
فهو يعتمد بصورة أساسية على أشعة الشمس بغض النظر عن حرارة الجو، وفي أيام الشتاء عندما تبتعد الشمس عن الأرض وتميل أشعّتها ستتمكن من الاستفادة بنسبة 70% على الأقل، ومع وجود أشعة الشمس سيقوم السخان الشمسي بتسخين المياه، وبكفاءة عالية.

ونجد  أن سخانات المياه الشمسية في مصر تعمل بكفاءة أفضل من الممتاز في كل الفصول.

معلومات خاطئة عن الطاقة الشمسية

بواسطة Norhan | سبتمبر 2, 2021 | طاقة شمسية

عندما يكتسب أي علم أو تقنية جديدة زخمًا في مجتمعنا الحديث، تميل حصة عادلة من المعلومات الخاطئة والأساطير إلى الانتشار وإثارة الشكوك في الكثير منا، الطاقة الشمسية ليست استثناء، وهناك العديد من المفاهيم الخاطئة الشائعة التي تمنع الكثير من الناس من إجراء التبديل وتركيب الألواح الشمسية في منازلهم.

الطاقة الشمسية هي مصدر طاقة بديل أنظف يستخدِم الشمس لتزويد المنازل والشركات بالطاقة، ظهرت الألواح الشمسية في جميع أنحاء البلاد، حيث يسعى المزيد والمزيد من الناس إلى أن يصبحوا أكثر كفاءة في استخدام الطاقة، ولكن لا يزال هناك العديد من الأشخاص الآخرين الذين يؤمنون بالمعرفة الخاطئة ولا يزالون يستخدمون الوقود الأحفوري.

التحول إلى الطاقة الشمسية في مصر له فوائد بيئية واقتصادية لا حصر لها، وفي هذه المقالة، نتفهم أهمية القضاء على الأساطير وتثقيف الآخرين بشكل صحيح حول الطاقة الشمسية، فيما يلي 7 مفاهيم خاطئة شائعة عن الطاقة الشمسية إلى جانب حقائقها الفعلية:

• لن تعمل الألواح الشمسية في الطقس الغائم

صحيح أن الألواح الشمسية تعمل بشكل أفضل مع أشعة الشمس العادية، لكن اليوم الملبد بالغيوم لن يقلل بشكل كبير من كمية الطاقة التي تولدها الألواح الشمسية، حيث تعمل الألواح الشمسية من خلال جمع الضوء المرئي، ولا تزال الغيوم تعكس الضوء المرئي المنبعث من الشمس، لذلك ستظل الألواح الشمسية تعمل حتى في الأيام الملبدة بالغيوم، لا يعني مجرد إخفاء الشمس خلف السحب أن منزلك سيفقد الطاقة فجأة.

• تحتاج الألواح الشمسية إلى مناخ دافئ

قد يعتقد البعض أن الألواح الشمسية لا تجمع الضوء من الشمس فقط، ولكن الدفء أيضًا، وقد يخشون أن منزلهم لا يتوافق مع الطاقة الشمسية إذا كانوا يعيشون في مناخ أكثر برودة، وعلى العكس ذلك تمامًا؛ تعمل الألواح الشمسية بشكل أفضل في البيئات الباردة.

وظيفة الألواح الشمسية هي جمع الضوء من الشمس وليس الحرارة، لذا فإن العيش في مناخ أكثر دفئًا لا يعني أن الألواح الشمسية ستعمل بشكل أفضل، طالما أن المنطقة لا تزال تتلقى الكثير من ضوء الشمس على مدار العام، فإن الطقس البارد يزيد فعليًّا من توصيل الألواح الشمسية، مما يسمح بتوليد المزيد من الكهرباء.

• الألواح الشمسية ستضر بسقف المنزل

قد يخشى الأشخاص الذين يترددون في تركيب الألواح الشمسية على أسطح منازلهم من كل العمل الذي يجب القيام به لاستيعابهم، قد يتصورون أن سقفهم سيتدمر بشكل جزئي لاستيعاب الألواح وسيتضرر الهيكل المحيط في هذه العملية، ولكن لقد تحسن تصميم الألواح الشمسية وتركيبها على مر السنين، وقد تم تصميم العديد من الألواح بطريقة سهلة التركيب وتحمي بالفعل سقفك بدلًا من إتلافه.

• لن تمنحني الألواح الشمسية عائد استثمار بالسرعة الكافية

يعد التحول إلى الطاقة الشمسية استثمارًا كبيرًا لأي شخص، وقد يشعر بعض الأشخاص بالقلق من أن التكلفة الأولية لشراء الألواح ستفوق فوائدهم المالية في المستقبل، ولكن يمكن للألواح الشمسية أن تعطي أصحاب المنازل عائدًا على الاستثمار بسرعة إلى حد ما جنبًا إلى جنب مع الفوائد الاقتصادية الأخرى.

يجب أن تدفع الألواح الشمسية عن نفسها في غضون 25 عامًا بعد التثبيت، وربما في وقت أقرب بكثير اعتمادًا على الحوافز الاقتصادية لبلدك وحجم مجموعة الألواح الشمسية الخاصة بك.

• تحتاج الألواح الشمسية إلى صيانة مستمرة

نظرًا لأن الهدف من الألواح الشمسية هو زيادة كفاءة منزلك بشكل كبير لسنوات قادمة، فقد تم تصميم الألواح لتكون متينة لتجنب مشاكل الصيانة والإصلاح المستمرة، لا يمكن أن يضر فحصها على أساس سنوي، ولكن الألواح الشمسية المثبتة بشكل صحيح لا تحتاج إلا إلى الحد الأدنى من الصيانة.

• الألواح الشمسية تشوه منظر البيت

يعد امتلاك منزل أكثر كفاءة في استخدام الطاقة أمرًا رائعًا، ولكن قد يشعر بعض مالكي المنازل بالقلق من أن وجود الألواح الشمسية الضخمة غير الجذابة على أسطحهم سوف يفسد جاذبية منازلهم، على الرغم من أن مدى جودة مظهر المنزل مع الألواح الشمسية أمر متروك حقًّا لصاحب المنزل الفردي لاتخاذ القرار، يتم الآن تصميم الألواح الشمسية مع مراعاة الجماليات.

العديد من الألواح الحديثة مصقولة ورقيقة، ويمكن أن تظهر بشكل أكثر جمالًا على السقف المحيط، لمنح أصحاب المنازل مظهرًا رائعًا قدر الإمكان.

• الطاقة الشمسية باهظة الثمن

وفقًا لجمعية صناعات الطاقة الشمسية، فإن تكلفة امتلاك نظام الألواح الشمسية، بما في ذلك التركيب والسعر للكيلووات، قد انخفضت بنسبة تزيد عن 70٪ منذ عام 2009، وقد شهدت السنوات القليلة الماضية أن الطاقة الشمسية أصبحت منافسة لمصادر الطاقة التقليدية أيضًا وهو شيء ليس كذلك ممكن خلال العقود الستة أو السبعة الأولى من تكنولوجيا الطاقة الشمسية الحديثة، كما أصبح تمويل نظام الألواح الشمسية أسهل من أي وقت مضى.

تركيب الطاقة الشمسية في المنازل في مصر

على جميع دول العالم أن تكون ملتزمة بجعل كوكب الأرض أكثر خضرة ونشر الوعي حول الطاقة الشمسية، ولقد قامت الدولة المصرية – بكل فخر – بتركيب الألواح الشمسية في منطقة عديدة وفي محافظات مختلفة منذ عام 2010، وتسعى الحكومة المصرية جاهدة لرؤية عدد المنازل والشركات التي تعمل بالطاقة الشمسية تستمر في الزيادة في السنوات القادمة.

ما هي الطاقة؟ مفاهيم ومعاني عامة

بواسطة Norhan | أغسطس 26, 2021 | طاقة شمسية

تُعرَّف الطاقة بأنها قدرة النظام المادي على أداء العمل، ومع ذلك من المهم أن تضع في اعتبارك أنه لمجرد وجود الطاقة، فهذا لا يعني بالضرورة أنها متاحة للقيام بالعمل.

أشكال الطاقة

توجد الطاقة في عدة أشكال مثل الحرارة والطاقة الحركية أو الميكانيكية والضوء والطاقة الكامنة والطاقة الكهربائية.

• الحرارة: الحرارة أو الطاقة الحرارية هي الطاقة الناتجة عن حركة الذرات أو الجزيئات، يمكن اعتبارها طاقة مرتبطة بدرجة الحرارة.
• الطاقة الحركية: الطاقة الحركية هي طاقة الحركة، البندول المتأرجح لديه طاقة حركية.
• الطاقة الكامنة: هذه هي الطاقة الناتجة عن موضع الجسم، على سبيل المثال: الكرة الموضوعة على طاولة لها طاقة كامنة بالنسبة للأرض لأن الجاذبية تؤثر عليها.
• الطاقة الميكانيكية: الطاقة الميكانيكية هي مجموع الطاقة الحركية والطاقة الكامنة للجسم.
• الضوء: الفوتونات هي شكل من أشكال الطاقة.
• الطاقة الكهربائية: هي الطاقة الناتجة عن حركة الجسيمات المشحونة، مثل البروتونات أو الإلكترونات أو الأيونات.
• الطاقة المغناطيسية: ينتج هذا النوع من الطاقة عن مجال مغناطيسي.
• الطاقة الكيميائية: يتم إطلاق أو امتصاص الطاقة الكيميائية عن طريق التفاعلات الكيميائية، يتم إنتاجه عن طريق كسر أو تكوين روابط كيميائية بين الذرات والجزيئات.
• الطاقة النووية: هذه هي الطاقة الناتجة عن التفاعلات مع البروتونات والنيوترونات في الذرة، عادةً ما يتعلق هذا بالقوة الشديدة، ومن الأمثلة على ذلك الطاقة المنبعثة من الانشطار والاندماج.

قد يكون هناك تداخل بين أشكال الطاقة، فعلى سبيل المثال: يحتوي البندول المتأرجح على طاقة حركية وطاقة كامنة وطاقة حرارية و (اعتمادًا على تركيبته) قد يحتوي على طاقة كهربائية ومغناطيسية.

ما هي الطاقة؟ مفاهيم ومعاني عامة

قانون حفظ الطاقة

وفقًا لقانون حفظ الطاقة، تظل الطاقة الإجمالية للنظام ثابتة، على الرغم من أن الطاقة قد تتحول إلى شكل آخر، فعلى سبيل المثال: قد تتصادم كرتا بلياردو، وتصبح الطاقة الناتجة صوتًا وربما قليلًا من الحرارة عند نقطة الاصطدام، عندما تكون الكرات في حالة حركة، فإنها تمتلك طاقة حركية، سواء كانوا في حالة حركة أو ثابتة، لديهم أيضًا طاقة كامنة لأنهم على طاولة فوق الأرض.

لا يمكن إنشاء الطاقة أو تدميرها، لكنها يمكن أن تغير أشكالها وترتبط أيضًا بالكتلة، وتنص نظرية تكافؤ الكتلة والطاقة على أن الجسم الساكن في إطار مرجعي لديه طاقة راحة، إذا تم توفير طاقة إضافية للجسم، فإنها في الواقع تزيد من كتلة ذلك الجسم، على سبيل المثال: إذا قمت بتسخين قطعة من الحديد، فإنك تزيد من كتلته بشكل طفيف جدًّا.

وحدات الطاقة

وحدة الطاقة في النظام الدولي للوحدات هي الجول (J) أو نيوتن متر (N * م)، والجول هو أيضًا وحدة عمل النظام الدولي للوحدات.

أنواع الطاقة

هناك فئتان رئيسيتان للطاقة: المتجددة وغير المتجددة.

تتوفر موارد الطاقة غير المتجددة بإمدادات محدودة، عادة لأنها تستغرق وقتًا طويلًا لتجديدها، ميزة هذه الموارد غير المتجددة هي أن محطات الطاقة التي تستخدمها قادرة على إنتاج المزيد من الطاقة عند الطلب، مصادر الطاقة غير المتجددة هي:

• فحم.
• نووي.
• بترول.
• غاز طبيعي.

الموارد المتجددة، من ناحية أخرى، تجدد نفسها باستمرار، فمصادر الطاقة المتجددة الخمسة الرئيسية هي:

• الشمس.
• الرياح.
• الماء.
• الكتلة الحيوية، أو المواد العضوية من النباتات والحيوانات.
• الطاقة الحرارية الجوفية، وهي الحرارة التي تحدث بشكل طبيعي من الأرض.

بينما تتمتع موارد الطاقة المتجددة بميزة العرض غير المحدود على المدى الطويل، إلا أنها محدودة في توفرها في أي لحظة.

على سبيل المثال: تُشرق الشمس كل يوم، لكن قدرتها على توليد الطاقة تكون محدودة عندما تكون غائمة، وهناك عيب آخر وهو أن مشغلي محطات الطاقة لا يمكنهم زيادة إنتاج الطاقة المتجددة عندما يستهلك الناس المزيد من الطاقة، كما هو الحال في يوم حار عندما يقوم العديد من الأشخاص بتشغيل مكيفات الهواء في نفس الوقت.

تحاول بعض الدول مثل الولايات المتحدة حل هذه المشكلة باستخدام تخزين الطاقة، مثل البطاريات الكبيرة، لتجميع الكهرباء من مصادر متجددة عندما يكون الطلب منخفضًا لاستخدامها لاحقًا عندما يرتفع الطلب.

ما هي الطاقة؟ مفاهيم ومعاني عامة

الطاقة غير المتجددة وتغيُّر المناخ

عندما يتم حرق الفحم والغاز الطبيعي والنفط لإنتاج الطاقة، فإنها تنبعث منها غازات احتباس الحرارة، مثل ثاني أكسيد الكربون، وعملية حبس الحرارة هذه هي ما يدفع تغير المناخ، والفشل في معالجة هذه المشكلة هو ما يحفز أزمة المناخ الحالية.

الوقود الأحفوري عبارة عن مواد تحتوي على الهيدروكربونات مثل الفحم أو الغاز والتي توجد في قشرة الأرض وتشكلت في الماضي الجيولوجي من بقايا الكائنات الحية، تمثل مصادر الطاقة هذه غالبية انبعاثات غازات الاحتباس الحراري في العالم.

إذا استمرت الانبعاثات دون قيود، فقد ترتفع درجة حرارة الغلاف الجوي بما يصل إلى 2.7 درجة فهرنهايت فوق مستويات ما قبل الصناعة بحلول عام 2040، وفقًا لأحدث تقرير صادر عن الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ، وهي مجموعة من العلماء الدوليين الذين تم تفويضهم من قبل الأمم المتحدة لتقديم المشورة لقادة العالم أملًا في إيجاد حل.

يقول العلماء إن هذه الزيادة في درجة الحرارة من شأنها أن تهدد الحياة على الكوكب بطرق لا تُعد ولا تُحصى، بما في ذلك النقص الحاد في المياه، المزيد من تلوث الهواء، ارتفاع مستوى سطح البحر وفقدان الموائل، موجات حرارية ذوبان الصفائح الجليدية في غرب أنتاركتيكا وغرينلاند، وتدمير الشعاب المرجانية في العالم.

على مدار الـ 150 عامًا الماضية، كان البشر مسؤولين عن الغالبية العظمى من زيادة هذه الغازات في الغلاف الجوي، كما أن حرق الوقود الأحفوري من خلال أنشطة مثل قيادة السيارة هو أكبر مصدر لهذه الانبعاثات.

هناك مجموعة من العلماء من جامعة ستانفورد قاموا بتطوير خطة قابلة للتجديد بنسبة 100٪ لكل دولة على حدة والذين يصرون على أن تكون شبكة الطاقة بين البلدان مدعومة فقط بالموارد المتجددة.

غالبًا ما يفعل صانعو السياسات الذين يستثمرون في الطاقة المتجددة ذلك بهدف توليد الطاقة دون انبعاث هذه الغازات المسببة للاحتباس الحراري.

الطاقة النووية

يناقش الخبراء ما إذا كان ينبغي اعتبار الطاقة النووية موردًا متجددًا أم غير متجدد للطاقة.

تعتبر الطاقة النووية طاقة نظيفة؛ لأنها لا تسبب أي تلوث للهواء أو تنبعث منها ثاني أكسيد الكربون، ولكنها تولد الطاقة من خلال الانشطار النووي، وهي عملية تفكك الذرات، لهذا السبب يجادل مؤيدو الطاقة النووية بأنه ينبغي اعتبارها قابلة للتجديد.

يعتقد أولئك الذين يؤيدون المزيد من الطاقة النووية أنه حتى مع الاستثمار في طاقة الرياح والطاقة الشمسية والموارد المتجددة الأخرى، فإن الطاقة النووية ضرورية، لأنه بدونها لا يمكننا تقليل الانبعاثات بسرعة كافية لدرء أسوأ آثار تغير المناخ.

يقول منتقدو هذا النهج إن كلًا من تعدين وتكرير اليورانيوم وبناء محطات الطاقة النووية يتطلبان طاقة مكثفة، والجوانب السلبية الأخرى للطاقة النووية هي الكمية المحدودة من رواسب اليورانيوم على الكوكب وإنتاج النفايات الضارة من المفاعلات النووية.

لهذه الأسباب، تعتبر إدارة معلومات الطاقة الأمريكية أن الطاقة النووية مصدر طاقة غير متجدد.